Flexible Produktionssysteme (FPS)

Zielstellung / Inhalte

Die effektive und ökonomische Anwendung von Produktionsmaschinen erfordert neben der grundlegenden Kenntnis des Maschinenaufbaus die Gegenüberstellungen von Wirkprinzipien und Lösungsansätzen. Dies ist notwendig, um den für die Produktionstechnik entscheidenden Zielkonflikt „Hohe Produktivität versus hohe Präzision“ fachübergreifend zu diskutieren. Das Modul behandelt die grundlegenden Komponenten und die Arbeitsweisen von spanenden Werkzeugmaschinen. Es folgen Ausführungen zur Bewertung von Einzelmaschinen, zum Aufbau von Mehrmaschinensysteme und zur Nutzung umformender Maschinen. Immer stehen das Wissen und die Methoden im Vordergrund, die für eine gezielte Verwendung von Maschinen oder für die Definition von Maschinen für geforderte Prozesse notwendig sind. Es werden maschinentechnische Möglichkeiten zur Erhöhung und Quantifizierung von Produktivität und Wirtschaftlichkeit vorgestellt. Am Beispiel der klassischen Vorschubachse mit Spindel-Mutter-Antrieb werden Analysemethoden von Maschinenparametern wie Genauigkeit, Dynamik (Produktivität) aber auch des Energiebedarfs demonstriert. Das Modul beinhaltet des Weiteren die Bestandteile und die Verkettung von Maschinen zu Mehrmaschinensystemen. Daneben wird hier auf die Verfahrensintegration in Werkzeugmaschinen und die Modularisierung in der Produktionstechnik eingegangen. Ergänzend wird ein Überblick zum Einsatzes und zur Auswahl umformender Maschine in der Großserienfertigung gegeben. Abschließend wird auf Grundprinzipien der funktionalen Maschinensicherheit eingegangen. Die insgesamt interdisziplinäre Herangehensweise, die auch die moderne Steuerungs- und Antriebstechnik mit einbezieht, dient als Grundlage für die prozessgerechte und trotzdem einsatzflexible Auswahl von Produktionssystemen. Die Seminare werden durch die klassischen Berechnungsübungen und durch Praktika im Versuchsfeld ergänzt. Eine Aufgabensammlung unterstützt die Studenten, das erlernte Wissen an kleinen Beispielen anzuwenden.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studenten in der Lage,

• Komponenten, Peripherie und Aufbau von spanender und umformender Werkzeugmaschinen zu reproduzieren,
• Gestaltungskonflikte an Produktionssystemen hinsichtlich Produktivität versus Genauigkeit allgemein und an konkreten Beispielen zu beschreiben,
• Methoden zur prozessgerechten Auswahl von Maschinen an konkreten Beispielen anzuwenden
• Berechnungen zur Auswahl vom typischer Maschinenparametern durchzuführen
• Steuerungsarten (SPS, MC, CNC) zu beschreiben
• Wegmesssysteme hinsichtlich Genauigkeit und Dynamik auszuwählen

Der genaue Terminübersicht wird ich der ersten Vorlesungswoche veröffentlicht.

Die Einschreibung erfolgt ausschließlich über OPAL. Die Lehrveranstaltung beginnt am Mittwoch 11.10.2023 um 9:15 Uhr mit einem Seminar (statt einer Übung).

Aktuell ist nur ein vorläufiger Plan verfügbar, siehe Organisation.

Nach dem ersten Termin ist im zweiten Schritt die Einschreibung für die Praktika und deren genauere Terminplanung notwendig.